高應(yīng)變速率下AZ31鎂合金的力學(xué)性能和微觀組織演變
本文選題:各向異性 + 加工硬化; 參考:《重慶大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:本文選用具有典型基面織構(gòu)的商用AZ31熱軋板,設(shè)計(jì)了七類不同初始取向的圓柱樣品,取其壓縮軸(LD)與板材的法向(ND)分別成0°,15°,30°,45°,60°,75°和90°,在不同的應(yīng)變速率(10-3和103量級(jí))下進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn),利用金相和電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)定量表征指定變形量的樣品組織。本研究中的高應(yīng)變速率變形是通過(guò)霍普金森壓桿技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)分析高應(yīng)變速率變形的應(yīng)力應(yīng)變曲線,討論了AZ31鎂合金在高應(yīng)變速率下變形的各向異性和加工硬化現(xiàn)象;并通過(guò)與低應(yīng)變速率下的變形進(jìn)行比較,討論了應(yīng)變速率敏感性。得出了以下主要結(jié)論:1、不同取向AZ31鎂合金在高應(yīng)變速率變形下的力學(xué)性能表現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性;2、在孿晶為主導(dǎo)變形機(jī)制的45°、60°、75°和90°取向中,加工硬化第二階段與孿晶同步進(jìn)行,在指定變形量下的完成率幾乎相同;3、0°取向在高應(yīng)變速率下具有更高的屈服強(qiáng)度,30°-90°取向在高應(yīng)變速率下屈服強(qiáng)度幾乎不變。采用金相和EBSD技術(shù)對(duì)AZ31鎂合金高應(yīng)變速率下的變形組織進(jìn)行表征,討論了樣品孿晶行為、剪切帶等微觀組織演變,并通過(guò)與低應(yīng)變速率下的孿晶形貌進(jìn)行比較,討論了孿晶形核與長(zhǎng)大的競(jìng)爭(zhēng)。得出了以下主要結(jié)論:1、0°和15°取向AZ31鎂合金,在高應(yīng)變速率變形中形成了明顯的剪切帶;2、對(duì)45°、60°、75°和90°這四種由孿生主導(dǎo)塑形變形的取向,在高應(yīng)變速率時(shí),{10-12}拉伸孿晶變體的選擇規(guī)律基本上符合Schmid法則,但與低應(yīng)變速率相比,高應(yīng)變速率時(shí)更有利于孿晶形核;3、0°取向剪切帶組織中有少量孿晶和大量滑移發(fā)生,其中的基面滑移具有最大的SF,與基面滑移之間的協(xié)調(diào)作用可能為孿生發(fā)生提供驅(qū)動(dòng)力。
[Abstract]:In this paper, commercial AZ31 hot rolled plates with typical basal texture are selected and seven kinds of cylindrical samples with different initial orientations are designed. Taking the normal direction (ND) of compression axis (LD) and plate as 0 擄/ 15 擄/ 30 擄/ 45 擄/ 60 擄/ 60 擄/ 75 擄and 90 擄respectively, uniaxial compression experiments were carried out at different strain rates (10 ~ (-3) and 10 ~ (-3). The microstructure of samples with specified deformation was quantitatively characterized by metallography and electron backscattering diffraction (EBSD). The high strain rate deformation in this study is realized by the Hopkinson pressure bar technique. By analyzing the stress-strain curve of high strain rate deformation, the anisotropy and work hardening of AZ31 magnesium alloy at high strain rate are discussed, and the strain rate sensitivity is discussed by comparing the deformation at low strain rate with that of AZ31 magnesium alloy at high strain rate. The main conclusions are as follows: 1. The mechanical properties of AZ31 magnesium alloys with different orientations show strong anisotropy under high strain rate deformation. In the twinning orientation of 45 擄, 60 擄, 75 擄and 90 擄, the second stage of work hardening is synchronized with the twin. The yield strength of 30 擄-90 擄orientation at high strain rate is almost unchanged at high strain rate. The microstructure of AZ31 magnesium alloy at high strain rate was characterized by metallography and EBSD. The twinning behavior and shear band evolution of AZ31 magnesium alloy were discussed and compared with those at low strain rate. The competition between twin nucleation and growth is discussed. The main conclusions are as follows: 1 0 擄and 15 擄orientation of AZ31 magnesium alloy formed obvious shear band in high strain rate deformation, and the four twinning orientations of 45 擄~ 60 擄~ 75 擄and 90 擄were formed. At high strain rate, the selection rule of {10-12} tensile twin is basically in accordance with Schmid's rule. However, compared with low strain rate, high strain rate is more favorable to the formation of a small amount of twins and a large number of slippages in the structure of the twinning nucleation 30 擄orientation shear band. Among them, the base slip has the largest SF. and the coordination between the base slip and the base slip may provide the driving force for the twinning.
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG146.22
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,本文編號(hào):2063764
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